控制工程基礎課程教學(xué)改革探討與研究論文
【摘要】“控制工程基礎”是很多高校機械設計及其制造和機械電子工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課。該課程包含的知識點(diǎn)多，教學(xué)內容難度大，對于老師的教授和學(xué)生的學(xué)習都形成了極大的挑戰。本文根據“控制工程基礎”課程自身的特點(diǎn)和本校的具體情況，分析了該課程教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，并根據這些問(wèn)題提出了一些針對該門(mén)課程的教學(xué)改革建議。
關(guān)鍵詞 教學(xué)改革；專(zhuān)業(yè)基礎課；控制工程基礎
引言
《控制工程基礎》課程在很多有理工科專(zhuān)業(yè)的高校都有開(kāi)設，并且成為了非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程[1]。該課程在機械設計及其自動(dòng)化、機械電子工程以及測控專(zhuān)業(yè)和過(guò)程控制與裝備工程專(zhuān)業(yè)的整個(gè)知識結構框架中起著(zhù)承前啟后的作用， 它緊密聯(lián)系和應用先行課程的知識， 并為后續課程的學(xué)習打下理論基礎[2]。該門(mén)課程是重慶工商大學(xué)機械工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”）機械設計制造及其自動(dòng)化和機械電子工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課程，在課程體系中占據舉足輕重的地位，因此如何教好和學(xué)好該門(mén)課程就成了我們師生面臨的首要任務(wù)。但事實(shí)上該門(mén)課程包含的內容豐富且較抽象，涉及的知識點(diǎn)多且難度較大，先修課程較多且難度也較大，再加上“我院”該門(mén)課程的教學(xué)課時(shí)相對較少，所以老師會(huì )覺(jué)得該門(mén)課程難教，學(xué)生也會(huì )覺(jué)得難學(xué)。因此，如何在有限的教學(xué)課時(shí)內教好和學(xué)好該門(mén)課程，提高教學(xué)質(zhì)量和效果就成了我們需要研究和探討的重要問(wèn)題。本文總結分析了“控制工程基礎”課程本身的特點(diǎn)及其在“我院”教學(xué)過(guò)程中存在的一些具體問(wèn)題，并針對這些問(wèn)題提出了一些教學(xué)改革建議。
1 “控制工程基礎”課程在教學(xué)過(guò)程中存在的具體問(wèn)題分析
（1） 課程本身知識點(diǎn)多，先修課程多，難度大，學(xué)生畏難情緒大
“控制工程基礎”是一門(mén)綜合性很強的專(zhuān)業(yè)基礎課，課程內容的概念抽象，涉及數學(xué)知識多，尤其是復變函數課程中的拉氏變換部分。學(xué)生在學(xué)習該門(mén)課程時(shí)需要運用到高等數學(xué)和工程數學(xué)等課程的一些相關(guān)知識，這就要求學(xué)生對這些先修課程的相關(guān)知識要牢固掌握并能靈活運用，而事實(shí)上部分學(xué)生根本沒(méi)有掌握這些知識，更別說(shuō)靈活運用了，所以學(xué)生在學(xué)習“控制工程基礎”課程時(shí)會(huì )感覺(jué)到力不從心，困難重重。課程本身的難度會(huì )讓學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，有的學(xué)生不來(lái)上課，即便來(lái)上課也不認真聽(tīng)講，還有一部分同學(xué)基礎知識薄弱，就算認真聽(tīng)講也聽(tīng)不懂老師講解的知識，再加上課程內容的前后連貫性強，前面章節的知識沒(méi)聽(tīng)懂，后面章節的內容就更難聽(tīng)懂，從而形成惡性循環(huán)。
（2） 學(xué)生對于該門(mén)課程的認識不夠客觀(guān)，存在誤區，因而學(xué)習積極性不夠高
“控制工程基礎”闡述的是原理性知識，很多學(xué)生容易產(chǎn)生誤解，覺(jué)得只是學(xué)習一些空洞的理論[4]。我院機制和機電專(zhuān)業(yè)的部分學(xué)生對“控制工程基礎”課程在認識上存在一些誤區和不客觀(guān)的地方，認為該門(mén)課程和自己未來(lái)從事的工作或者對于自己以后的學(xué)習深造關(guān)系不大，所以在學(xué)習該課程時(shí)學(xué)生積極性普遍不高。
（3） 教學(xué)課時(shí)少，難以詳細講解各個(gè)章節
我校有兩個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設“控制工程基礎”這門(mén)課程，但由我校機械工程學(xué)院教學(xué)大綱可知，該課程的課時(shí)為40課時(shí)左右，但是該門(mén)課程涵蓋的內容非常豐富。目前我校該課程選用的教材為王積偉等主編的《控制工程基礎》，該教材包含了8章內容，而由于課時(shí)原因，我校講授該門(mén)課程的老師通常只講解了前面4章內容，且其中關(guān)于MATLAB分析部分都沒(méi)有足夠的課時(shí)來(lái)講解。
（4）未將“控制工程基礎”課程的理論與實(shí)踐進(jìn)行緊密結合
雖然“控制工程基礎”課程是很多理工科院校機械設計制造及其自動(dòng)化、機械電子工程和測控技術(shù)與儀器等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課，同時(shí)還開(kāi)設了相關(guān)的實(shí)驗課程，但是實(shí)驗課程一般就6個(gè)課時(shí)左右，相對于理論課時(shí)非常少，這么少的實(shí)驗課時(shí)很難讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗來(lái)鞏固所學(xué)的理論知識，更別說(shuō)將所學(xué)理論知識與實(shí)踐有效結合起來(lái)學(xué)以致用了。另外，學(xué)生對于實(shí)驗環(huán)節的認識和重視度都不夠，上實(shí)驗課時(shí)態(tài)度不夠端正，不夠積極認真，對于分組實(shí)驗，有的學(xué)生會(huì )依賴(lài)其他組員，自己根本不動(dòng)手做實(shí)驗，有的學(xué)生動(dòng)手能力不夠強，沒(méi)法單獨完成實(shí)驗，因此教師覺(jué)得“難教”，學(xué)生也覺(jué)得“難學(xué)”。
2 “控制工程基礎”教學(xué)改革建議
結合“控制工程基礎”這門(mén)課程本身的特點(diǎn)及我校該門(mén)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，本文提出了如下教學(xué)改革建議：
（1） 闡明學(xué)科特點(diǎn)，讓學(xué)生正確認識該門(mén)課程，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣
老師在教學(xué)過(guò)程中要經(jīng)常強調“控制工程基礎”課程講授的自動(dòng)控制理論知識的實(shí)用性和前沿性，強調該門(mén)課程在各行各業(yè)中的應用前景，強調學(xué)好該門(mén)課程可以拓寬學(xué)生的就業(yè)渠道，讓學(xué)生帶有目的地學(xué)習該門(mén)課題，激發(fā)學(xué)習興趣。同時(shí)，老師在講授該門(mén)課程時(shí)要盡量結合與我們的生活切實(shí)相關(guān)的控制系統實(shí)例進(jìn)行講解，例如：智能家居控制系統、機器人控制系統及自動(dòng)停車(chē)庫控制系統等，讓學(xué)生意識到學(xué)好該門(mén)課程就有可能成為這些控制系統的設計者之一，而這些控制系統會(huì )使我們的生活更美好。另外，老師還要不斷介紹自動(dòng)控制在工業(yè)和高科技領(lǐng)域中的應用及發(fā)展前景，讓學(xué)生認識到“控制工程基礎”課程的重要性，認識到該課程對國家發(fā)展的重要影響，從而提高學(xué)生學(xué)習該課程的積極性[4]。
（2）多開(kāi)展互動(dòng)式教學(xué)，引導學(xué)生積極投入到課堂教學(xué)中
在教學(xué)過(guò)程中， 老師要盡量培養學(xué)生的學(xué)習積極性，讓學(xué)生意識到他們是教學(xué)過(guò)程的主體，同時(shí)，老師還要多與學(xué)生交流，積極融入到學(xué)生當中，多尊重學(xué)生的意見(jiàn)和建議，適當的時(shí)候還要滿(mǎn)足學(xué)生的表現欲望。以上措施不僅可以活躍課堂氣氛，還可以增強教學(xué)效果。因此， 我們在教學(xué)過(guò)程中應該多開(kāi)展互動(dòng)式教學(xué)，增加學(xué)生和老師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通和互動(dòng)，積極引導學(xué)生參加討論，啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題。為了增強互動(dòng)教學(xué)的效果， 老師可以將學(xué)生進(jìn)行分組，并讓他們先自主學(xué)習再相互討論下次課要講授的內容。上課時(shí)每組隨機抽一名同學(xué)到講臺上來(lái)講解學(xué)習的相關(guān)內容，該組同學(xué)可進(jìn)行補充講解，其余同學(xué)和老師可向該名同學(xué)提問(wèn)，然后老師根據這幾名同學(xué)在講解過(guò)程中體現出來(lái)的問(wèn)題針對性地進(jìn)行補充和糾正，這樣可以讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到學(xué)習當中，成為課堂的主體，從而提高課堂的教學(xué)效果。
（3）建議學(xué)院適當增加該門(mén)課程的教學(xué)課時(shí)，同時(shí)提升老師的教學(xué)水平
前面提到了我院該門(mén)課程的課時(shí)為40個(gè)課時(shí)左右，以至于很多重要知識點(diǎn)都沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行講解，如果建議學(xué)院將該門(mén)課程的教學(xué)課時(shí)增加到60個(gè)課時(shí)左右，就可以多講授一些知識點(diǎn)，并且可以將知識點(diǎn)講解得更詳細。
教學(xué)課時(shí)有限，而要講授的內容又那么多那么難，這對于講授該門(mén)課程的老師無(wú)疑是一個(gè)很大的考驗，因此，學(xué)院要想辦法提高老師的教學(xué)水平，豐富老師的教學(xué)模式和教學(xué)手段。學(xué)院可以將老師送到外校進(jìn)行培訓，也可以將專(zhuān)家請到學(xué)院給講授該門(mén)課程的老師進(jìn)行培訓，培訓重點(diǎn)包括老師的講課技巧、板書(shū)技巧及課件的`制作技巧等，老師的教學(xué)水平提高了，才有可能在有限的教學(xué)課時(shí)內將內容豐富且難度大的知識點(diǎn)有效地教授給學(xué)生，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
（4）將理論與實(shí)踐充分結合，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力
在教學(xué)過(guò)程中，最好由教授該門(mén)課程理論課的老師來(lái)指導學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗，因為該老師更清楚理論知識的講授情況及學(xué)生對知識的掌握情況，這樣才可以充分地將理論知識和實(shí)驗結合起來(lái)給學(xué)生進(jìn)行講解，學(xué)生可以更好地掌握理論知識和實(shí)驗之間的聯(lián)系。同時(shí)要鼓勵實(shí)驗技術(shù)人員和老師積極進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)研究，不斷改進(jìn)實(shí)驗項目和內容，不斷改革實(shí)驗教學(xué)方法和手段，提高實(shí)踐性教學(xué)效果。逐步用一些設計性、綜合性的實(shí)驗實(shí)習項目取代現今實(shí)踐教學(xué)體系中的簡(jiǎn)單驗證性實(shí)驗，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，初步培養學(xué)生的創(chuàng )新能力[4]。
3 結束語(yǔ)
本文根據我院“控制工程基礎”這門(mén)課程自身的特點(diǎn)及其在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了相應的改革措施。實(shí)踐證明：這些教學(xué)改革措施可以提高教學(xué)的靈活性和開(kāi)放性，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習該門(mén)課程的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習積極性，學(xué)生由以前被動(dòng)的學(xué)習轉為主動(dòng)而創(chuàng )新的學(xué)習。師生之間和學(xué)生之間的關(guān)系也變得更加緊密，學(xué)生的學(xué)習能力和解決問(wèn)題的能力都得到了很大提高。
【參考文獻】
[1]董海棠，馮中毅.“控制工程基礎”課程教學(xué)改革探討與實(shí)踐[J].中國電力教育，2009（136）：81-82.
[2]王偉，申愛(ài)明.《控制工程基礎》課程教學(xué)改革研究與探索[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，30（2）：139-141.
[3]李大勇，林海鵬，張鴻艷，等.“控制工程基礎”課程教學(xué)模式的研究與探索[J].中國電力教育，2013（29）：51-52.
[4]宋強，鮑雅萍.機械專(zhuān)業(yè)“控制工程基礎”課程的教學(xué)改革與探索[J].中國電力教育，2010（10）：60-61.